Verfahren zum Vorschub eines in Vorschubrichtung aufeinanderfolgende Abdrucke aufweisenden Trägers in eine Bearbeitungsposition und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Abstract

 Der Vorschub eines auf seiner Oberfläche eine Anzahl in Vorschubrichtung aufeinanderfolgende, jeweils mit einer zugeordneten Druckmarke versehene Abdrucke auf­weisenden Trägers in eine Bearbeitungsposition, in der jeweils ein Abdruck exakt gegenüber einem Werk­zeug ausgerichtet sein muß, erfolgt mit Hilfe eines Schrittmotors, der von einem in der Bahn der Druck­marken angeordneten Sensor gesteuert wird. Zu Beginn des Verfahrens wird der Träger so angeordnet, daß sich die erste Druckmarke kurz vor dem Sensor be­findet. Nach dem Start des Schrittmotors zu einem Suchlauf wird die erste Druckmarke zum Sensor bewegt. Dadurch wird der Schrittmotor um eine Anzahl von Schritten bewegt, die dem vorgegebenen Abstand von Sensor und Werkzeug entspricht, worauf der erste Ab­druck bearbeitet wird. Sobald eine Druckmarke den Sensor erreicht hat, wird jeweils die Anzahl der Motorschritte ermittelt und gespeichert, bis die nächstfolgende Druckmarke zum Sensor gelangt. Nach dem Bearbeiten eines Abdrucks wird der Schrittmotor um die Anzahl von Schritten weiterbewegt, die für den Abstand zwischen diesem bearbeiteten Abdruck und dem nächstfolgenden Abdruck ermittelt wurde.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Verfahren zum Vorschub eines auf seiner Oberfläche eine Anzahl in Vorschub­richtung aufeinanderfolgende, jeweils mit einer zuge­ordneten Druckmarke versehene Abdrucke aufweisenden Trägers in eine Bearbeitungsposition, die eine genaue Positionierung eines jeden Abdruckes gegenüber einem Werkzeug erfordert, wobei die Druckmarken den Bereich eines einen Schrittmotor für den Antrieb einer Vor­schubeinrichtung steuernden Sensors durchlaufen.

[0002] Da der Abstand zwischen dem Sensor und dem Werkzeug fest einstellbar ist, wird eine genaue Positionierung eines jeden Abdruckes gegenüber dem Werkzeug übli­cherweise dadurch ereicht, daß man die Vorschubein­richtung in einem Suchlauf solange in Betrieb hält, bis eine Druckmarke den Sensor erreicht, worauf an­schließend der Träger mit einer dem Abstand zwischen Sensor und Werkzeug entsprechenden Anzahl von Vor­ schubschritten gegenüber dem Werkzeug ausgerichtet wird. Nach der Betätigung des Werkzeugs wird der Trä­ger zunächst erneut im Suchlauf bewegt, bis wieder eine Druckmarke in den Bereich des Sensors gelangt, worauf der zugeordnete Abdruck erneut mit einer festen Schrittzahl gegenüber dem Werkzeug ausgerich­tet wird.

[0003] Diese bekannte Verfahrensweise weist den Nachteil auf, daß jeder einzelne Abdruck durch zwei unter­schiedliche Vorschubabschnitte in den Bereich des Werkzeugs befördert wird, nämlich zunächst durch einen Suchlauf und anschließend durch einen Vorschub mit fester Schrittzahl. Dieser Wechsel der Vorschub­steuerung erweist sich insbesondere bei Hochgeschwin­digkeitsanlagen als nachteilig, bei welchen bandför­mige Träger mit einer sehr großen Anzahl aufeinander­folgender Abdrucke verarbeitet werden können.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das ein­gangs beschriebene Verfahren derart auszugestalten, daß nach einem Anfangsschritt ein Wechsel der Vor­schubart nicht mehr erforderlich ist und deshalb eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreicht werden kann, ohne daß hierfür ein besonderer Aufwand erfor­derlich ist.

[0005] Der Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zu Be­ginn des Vorschubs der Träger derart angeordnet wird, daß sich die Druckmarke des in Vorschubrichtung er­sten Abdruckes nahe dem Sensor befindet, daß der Schrittmotor gestartet wird und einen Suchlauf durch­führt, bis diese erste Druckmarke in den Bereich des Sensors gelangt, worauf der Sensor eine dem Abstand zwischen Sensor und Werkzeug angepaßte Anzahl von Schritten ausführt, um den der ersten Druckmarke zugeordneten Abdruck gegenüber dem Werkzeug auszu­richten und daß während der Vorschubbewegung zugleich die Schrittzahl zwischen der ersten und der zweiten Druckmarke ermittelt und gespeichert wird, daß nach dem Bearbeiten des ersten Abdrucks der Träger um einen der ermittelten Schrittzahl zwischen der dem bearbeiteten Abdruck und der dem folgenden Abdruck zugeordneten Druckmarke entsprechenden Vorschub­schritt weiterbewegt und die Ermittlung und Speiche­rung der Abstände zwischen zwei jeweils aufeinander­folgendenden Druckmarken fortgesetzt und in jedem Abdruck zugeordnete Vorschubschritte umgesetzt wird und daß nach Vollendung eines Vorschubschrittes die zugeordneten Schrittzahl aus dem Speicher gelöscht wird.

[0006] Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß die Schrittzahl zwischen Sensor und Werkzeug größer ist als die maximal zu erwartende Schrittzahl zwi­schen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Abdrucken. Damit wird sichergestelt, daß die Schrittzahl zwi­schen der zweiten und der dritten Druckmarke bereits vollständig erfaßt, wenn nach der Bearbeitung des ersten Abdrucks die weiteren Vorschubtakte auf der Basis der ermittelten Abstände zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Druckmarken erfolgen,

[0007] Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht dabei darin, daß die dem Abstand zwischen Sensor und Werkzeug ent­sprechende Schrittzahl des mit einem Schrittspeicher versehenen Schrittmotors in einen Festschrittsprei­cher eingegeben, der Träger in seiner Startposition angeordnet und der Schrittmotor gestartet wird, daß beim Ermitteln der ersten Druckmarke durch den Sensor der Festschrittspeicher in den Schrittspeicher des Schrittmotors ausgelesen wird und die Motorschritte als Impulse in einen ersten Variablenspeicher einge­lesen werden, daß beim Ermitteln der folgenden Druck­marke der Impulseingang vom ersten Variablenspeicher auf den zweiten Variablenspeicher umgeschaltet wird, daß der Schrittmotor gestoppt wird, wenn der Schritt­motorspeicher leergezählt ist, daß anschließend das Werkzeug seinen Arbeitsschritt ausführt und dann der erste variable Speicher in den Schrittmotorspeicher ausgelesen und der Schrittmotor wieder gestartet wird, worauf beim Ermitteln weiterer Druckmarken in stetem Wechsel der Impulseingang vom zweiten variab­len Speicher auf den ersten Variablenspeicher und bei weiteren Arbeitsschritten des Werkzeugs das Aus­lesen vom ersten auf den zweiten variablen Speicher umgeschaltet wird und umgekehrt.

[0008] Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß der Träger während des Verfahrensablaufs mit einer durch den Schrittmotor betätigbaren Vorschub­einrichtung schlupffrei verbunden ist. Dadurch wird sichergestellt, daß die exakte Positionierung der Ab­drucke im Bereich des Werkzeugs nicht etwa durch un­genaue Übertragung der Schrittmotorbewegung auf den Trägern in Frage gestellt wird.

[0009] Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführ­rungssbeispiels einer nach dem erfindungsgemäßen Ver­fahren betreibbaren Vorschubeinrichtung wird die Er­findung näher erläutert.

[0010] Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Aus­schnitts aus einer Anlage zur Herstellung von Ausweiskarten mit einer nach dem erfin­dungsgemäßen Verfahren betreibbaren Vor­schubeinrichtung und

Fig. 2a - 2d ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der der Vorschubeinheit zugeordneten Steuerschaltung.

[0011] Um Ausweiskarten in größerer Stückzahl mit relativ hoher Geschwindigkeit herstellen zu können, werden die einzelnen Ausweiskarten aufeinanderfolgend auf einen bandförmigen Träger aufgedruckt. Der Träger wird kontinuierlich in einer Anlage verarbeitet, in der die einzelnen Abdrucke z.B. aus Sicherheitsgrün­den mit einer Sollbruch-Prägung versehen, dann aus dem Träger paßgenau ausgestanzt und schließlich mit einer Deckfolie beidseitig laminiert werden. Die Zeichnung zeigt die Station der Anlage, in wel­cher die einzelnen Abdrucke aus dem Träger ausge­stanzt werden. Die Elemente dieser Station sind auf einer Konsole 10 angeordnet. Der Träger durchläuft die Station in der Zeichnung von links nach rechts.

[0012] Auf eine Führungsplatte 12 für den Träger folgt eine Vorschubeinheit 14 mit zwei Walzen 16 und 18, von denen zumindest die untere Walze 16 durch einen Schrittmotor antreibbar ist, um gemäß der Schrittzahl den Träger exakt in Vorschubrichtung zu bewegen. Die obere Walze 18 ist nach oben abschwenkbar, um das Einlegen des Trägers vor dem Start der Anlage zu erleichtern. Zwischen der Vorschubeinheit 14 und einer Stanze 20 zum Ausstanzen der Ausweiskarten aus dem Träger ist in Vorschubrichtung einstellbar ein Sensor 22 angeordnet, wobei der Abstand des Sensors 22 von der Stanze 20 in der nachfolgend noch erläu­terten Weise eingestellt wird.

[0013] Auf den Sensor 22 folgt eine hier nicht näher erläu­terte Einrichtung zur Querverstellung des Trägers gegenüber der Stanze 20. Der Stanze 20 sind Sensoren 24 und 26 zur Kontrolle des Stanzvorgangs und eine Umlenkrolle 28 für das nach dem Ausstanzen der Aus­weiskarten verbleibende Stanzgitter nachgeschaltet.

[0014] Wie bereits erwähnt, ist auf dem Träger jedem Abdruck einer Ausweiskarte eine Druckmarke zugeordnet. Diese Druckmarken folgen in einer neben den Abdrucken ange­ordneten Bahn in Vorschubrichtung aufeinander, so daß alle Druckmarken den Bereich des Sensors 22 durchlau­fen.

[0015] Die Abdrucke der Ausweiskarten auf dem Träger sind mit gleichmäßigen Abständen in Vorschubrichtung ange­ordnet, doch ist eine exakte Übereinstimmung der Ab­stände zwischen den einzelnen Abdrucken und damit zwischen den einzelnen Druckmarken aus technischen Gründen nicht zu erreichen, so daß also in geringen Grenzen Schwankungen dieser Abstände auftreten kön­nen. Es ist deshalb erforderlich, jeden Abdruck mit­tels der ihm zugeordneten, gemeinsam mit ihm abge­druckten Druckmarke gegenüber dem Werkzeug, d.h. der Stanze 20, auszurichten, um den Abdruck des Ausweises exakt auszustanzen.

[0016] Sobald eine Druckmarke am Sensor 22 vorbeiwandert, steht fest, daß eine bestimmte, dem vorgegebenen Ab­stand zwischen Sensor 22 und Stanze 20 entsprechende Anzahl von Schritten des Schrittmotors erforderlich ist, um den Abdruck exakt gegenüber der Stanze für den Stanzvorgang auszurichten. Sobald sich ein Ab­druck in dieser gegenüber der Stanze ausgerichteten Position befindet, steht außerdem fest, daß der auf dem Träger nächstfolgende Abdruck sich dann in der gleichen ausgerichteten Position befinden wird, wenn der Träger um eine dem Abstand dieses nächstfol­genden Abdrucks vom gerade gegenüber der Stanze aus­gerichteten Abdruck entsprechende Anzahl von Schrit­ten weiterbewegt worden ist.

[0017] Es muß also zunächst der erste Abdruck auf dem Träger exakt gegenüber der Stanze 20 ausgerichtet werden. Zu diesem Zweck ist die Vorschubeinheit 14 mit einer Steuerschaltung versehen, die auf Impulse vom Sensor 22 anspricht und die als einen Festschrittspeicher bezeichneten ersten Speicher enthält, in dem die Schrittzahl gespeichert ist, die der Schrittmotor ausführen muß, um einen vom Sensor ermittelten Ab­druck vom Sensor bis zur Stanzposition zu bewegen. Falls die Anlage Träger mit anderem Abstand der Druckmarken bearbeiten soll, wird der Festschritt­speicher auf die neue Schrittzahl des ersten Schrit­tes eingestellt.

[0018] Die in der Steuerschaltung ablaufenden logischen Schritte sind im Flußdiagramm in den Fig. 2a - 2d dargestellt.

[0019] Zu Beginn des Verfahrensablaufs wird der Träger so angeordnet, daß sich die erste Druckmarke kurz vor dem Sensor 22 befindet.

[0020] Wird nun der Schrittmotor eingeschaltet, gelangt die­se erste Druckmarke in den Bereich des Sensors 22. Der Steuerimpuls des Sensors 22 veranlaßt, daß der Inhalt des Festschrittspeichers in den Schrittspei­cher des Schrittmotors ausgelesen wird und der Schrittmotor weiterläuft, bis der Schrittmotorspei­cher leer ist und sich dann der erste Abdruck in der Stanzposition befindet. Zugleich wird durch den Steuerimpuls des Sensors 22 veranlaßt, daß die fol­genden Schritte des Schrittmotors als Zählimpulse in einen ersten Variablenspeicher eingelesen werden, bis bis die nachfolgende zweite Druckmarke einen weiteren Impuls des Sensors 22 veranlaßt, der nun den Zählim­pulseingang vom ersten Variablenspeicher auf einen zweiten Variablenspeicher umschaltet, so daß im er­sten Variablenspeicher eine Schrittzahl gespeichert ist, die exakt dem Abstand zwischen der ersten und der zweiten Druckmarke entspricht.

[0021] Während der Schrittmotor nach dem Leerzählen des Schrittmotorspeichers stillsteht, wird der Stanzvor­gang ausgeführt und anschließend der Schrittmotor wieder eingeschaltet, wobei nun der zweite Abdruck in die Stanzposition überführt werden soll. Die hierfür benötigte Schrittzahl wird im ersten variablen Spei­cher gespeichert. Damit dieser Speicher die korrekte Schrittzahl enthält, wenn der Schrittmotor wieder in Bewegung gesetzt wird, muß die zweite Druckmarke den Sensor 22 bereits passiert haben, bevor die aus dem Festschrittspeicher übernommene Schrittzahl vom Schrittmotor ausgeführt worden ist. Das bedeutet, daß der Abstand des Sensors von der Position, welche die Druckmarke des auszustanzenden Abdrucks in der Stanz­position einnimmt, größer sein muß als der maximal zu erwartende Abstand zweier aufeinanderfolgender Ab­drucke. Wie oben bereits erwähnt wurde, halten sich die Abweichungen der einzelnen Abstände der Abdrucke von dem theoretisch gewünschten Abstand in verhält­ nismäßig engen Grenzen. Es kann erfahrungsgemäß ein maximal zu erwartender Abstand zweier aufeinanderfol­gender Abdrucke vorausgesetzt werden, weshalb es leicht möglich ist, den Abstand des Sensors 22 von der in der Stanzposition eingenommenen Druckmarkenpo­sition größer zu wählen, als diesen maximal zu erwar­tenden Abstand.

[0022] Wenn der Schrittmotor zum Stillstand gekommen ist und der erste Stanzvorgang ausgeführt wird, ist bereits eine Anzahl von Schritten des Abstandes zwischen der zweiten und der dritten Druckmarke in den zweiten va­riablen Speicher eingelesen worden. Wird nach der Be­endigung des Stanzvorganges der Schrittmotor wieder in Bewegung gesetzt, wird der Inhalt des ersten va­riablen Speichers in den Schrittmotorspeicher ausge­lesen und das Einlesen der Schritte in den zweiten variablen Speicher fortgesetzt. Der Impulseingang wird vom zweiten Variablenspeicher auf den ersten Va­riablen Speicher umgeschaltet, wenn die dritte Druck­marke den Sensor 22 passiert. Dies geschieht, bevor der zweite Abdruck die Stanzposition erreicht hat. Der erste variable Speicher ist aber bereits leer, weil sein Inhalt in den Schrittmotorspeicher ausgele­sen wurde, so daß nun die dem Abstand zwischen der zweiten und der dritten Druckmarke entsprechende Schrittzahl wieder in den ersten variablen Speicher eingelesen werden kann.

[0023] Wenn der Inhalt des Schrittmotorspeichers, der aus dem ersten Variablenspeicher übernommen wurde, leer­gezählt worden ist, befindet sich der zweite Abdruck in der Stanzposition, der Schrittmotor wird angehal­ten und der Stanzvorgang ausgeführt, worauf der Schrittmotor wieder eingeschaltet und nun der Inhalt des zweiten Variablenspeichers in den Schrittmotor­speicher ausgelesen wird.

[0024] Im weiteren Verlauf des Verfahrens wird der Zählim­pulseingang abwechselnd zwischen dem ersten und dem zweiten Variablenspeicher umgeschaltet, wenn eine Druckmarke den Sensor 22 passiert, während anderer­seits in stetem Wechsel der Inhalt des zweiten oder ersten Variablenspeichers in den Schrittmotorspei­cher ausgelesen wird, wenn der Stanzvorgang während einer Stillstandsphase des Schrittmotors beendet ist.

[0025] Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise ist je­weils nur ein Vorschubtakt erforderlich, d.h. ein einmaliges Ein- und Ausschalten des Schrittmotors, um den jeweils folgenden Abdruck in die Stanzposition zu überführen. Ein Suchlauf zum Heranführen einer Druck­marke an den Sensor 22 ist einmalig nur zu Beginn des Verfahrens erforderlich, um die erste Druckmarke mit Hilfe des durch den gewählten Abstand zwischen Sensor 22 und Stanze 20 bedingten Festschrittes mit der im ersten Speicher bis zur Veränderung dieses vorgewähl­ten Abstandes festgehaltenen Schrittzahl in die Stanzposition zu überführen.

Ansprüche

1. Verfahren zum Vorschub eines auf seiner Ober­fläche eine Anzahl in Vorschubrichtung aufeinander­folgende, jeweils mit einer zugeordneten Druckmarke versehene Abdrucke aufweisenden Trägers in eine Be­arbeitungsposition, die eine genaue Positionierung eines jeden Abdruckes gegenüber einem Werkzeug erfor­dert, wobei die Druckmarken den Bereich eines einen Schrittmotor für den Antrieb einer Vorschubeinrich­tung steuernden Sensors durchlaufen, dadurch gekenn­zeichnet, daß zu Beginn des Vorschubs der Träger derart angeordnet wird, daß sich die Druckmarke des in Vorschubrichtung ersten Abdruckes nahe dem Sensor befindet, daß der Schrittmotor gestartet wird und einen Suchlauf durchführt, bis diese erste Druckmarke in den Bereich des Sensors gelangt, worauf der Motor eine dem Abstand zwischen Sensor und Werkzeug ange­paßte Anzahl von Schritten ausfürt, um den der er­sten Druckmarke zugeordneten Abdruck gegenüber dem Werkzeug auszurichten und daß während der Vorschubbe­wegung zugleich die Schrittzahl zwischen der ersten und der zweiten Druckmarke ermittelt und gespeichert wird, daß nach dem Bearbeiten des ersten Abdrucks der Träger um einen der ermittelten Schrittzahl zwischen der dem bearbeiteten Abdruck und der dem folgenden Abdruck zugeordneten Druckmarke entsprechenden Vor­schubschritt weiterbewegt und die Ermittlung und Speicherung der Abstände zwischen zwei jeweils auf­einanderfolgendenden Druckmarken fortgesetzt und in jedem Abdruck zugeordnete Vorschubschritte umgesetzt wird und daß nach Vollendung eines Vorschubschrittes die zugeordneten Schrittzahl aus dem Speicher ge­löscht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Schrittzahl zwischen Sensor und Werkzeug größer ist als die maximal zu erwartende Schrittzahl zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgen­den Abdrucken.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die dem Abstand zwischen Sensor und Werkzeug entsprechende Schrittzahl des mit einem Schrittspeicher versehenen Schrittmotors in einen Festschrittspeicher eingegeben, der Träger in seiner Startposition angeordnet und der Schrittmotor gestar­tet wird, daß beim Ermitteln der ersten Druckmarke durch den Sensor der Festschrittspeicher in den Schrittspeicher des Schrittmotors ausgelesen wird und die Motorschritte als Impulse in einen ersten Variab­lenspeicher eingelesen werden, daß beim Ermitteln der folgenden Druckmarke der Impulseingang vom ersten Va­riablenspeicher auf den zweiten Variablenspeicher um­geschaltet wird, daß der Schrittmotor gestoppt wird, wenn der Schrittmotorspeicher leergezählt ist, daß anschließend das Werkzeug seinen Arbeitsschritt aus­führt und dann der erste Variablenspeicher in den Schrittmotorspeicher ausgelesen und der Schrittmotor wieder gestartet wird, worauf beim Ermitteln weiterer Druckmarken in stetem Wechsel der Impulseingang vom zweiten Variablenspeicher auf den ersten Variablen­speicher und bei weiteren Arbeitsschritten des Werk­zeugs das Auslesen vom ersten auf den zweiten Variab­lenspeicher umgeschaltet wird und umgekehrt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger wäh­rend des Verfahrensablaufs mit einer durch den Schrittmotor betätigbaren Vorschubeinrichtung schlupffrei verbunden ist.

Zeichnung